Самуйленко А.Я., академік РАСГН; Рубан О.А., доктор біологічних наук, професор
Всеросійський науково-дослідний і технологічний інститут біологічної промисловості (Щелково, РФ)
Перспективи розвитку агробіологічної промисловості Росії в 21 столітті і комплекс заходів для забезпечення цього развітія.Современние методи діагностики інфекційних захворювань і проблеми створення гнучких технологічних ліній.
Основною метою діяльності біопредпріятій агропромислового комплексу є своєчасне попередження інфекційних хвороб тварин і птахів. Важливе значення набуває в останні роки профілактика вірусних хвороб кімнатних тварин і декоративних птахів.
Необхідність більш широкого застосування біопрепаратів у тваринництві викликана широким поширенням у природі різних інфекційних хвороб, багато з яких представляють серйозну небезпеку для людини і тварин. Так, за даними міжнародних організації ООН (МЕБ, ФАО, ВООЗ), у світі щорічно реєструється понад 500 тисяч вогнищ різних хвороб. В даний час в перелік інфекційних захворювань включено понад 250 найменувань хвороб, що вимагають проведення спеціальних профілактичних заходів. Втрати від захворювань і падежу тварин у країнах, що розвиваються досягають 40 відсотків від вартості продукції тваринництва, а в розвинених країнах - до 20 відсотків. Проте ці втрати були б значно більше, якби не існувала на державному рівні спеціальна система захисту тварин від хвороб, зокрема проведення обов'язкових профілактичних щеплень, діагностичних досліджень і обробок худоби і птиці в усіх категоріях господарств. У здійсненні цих заходів важлива роль відводиться агробіологічної промисловості Російської Федерації. Вона випускає понад 170 видів біопрепаратів - діагностикумів, вакцин, лікувальних сироваток, біостимуляторів та іншої продукції для ветеринарної практики, а також окремі препарати медичного призначення.
Агробіологічна промисловість належить до числа найбільш ефективних підгалузей сільського господарства. При загальній вартості річного обсягу продукції 13,9 млрд. рублів використання біологічних препаратів дозволяє щорічно запобігати втратам у тваринництві на суму понад 200 млрд. рублів (у цінах 2003 р.).
Проте ефективність ветеринарних заходів, в т.ч. використання біопрепаратів, повинна бути значно вище. Так, у США витрати на проведення ветеринарних заходів складають 3% вартості валової продукції тваринництва, з яких половина припадає на придбання біопрепаратів. У Росії ці витрати становлять відповідно 1,0 і 0,2%. У США частка запобігання шкоди, завданої хворобами тварин, за рахунок використання біопрепаратів становить понад 60%, а в Росії - лише 15,5%.
При цьому треба враховувати, що в цілому епізоотична обстановка в Росії в даний час характеризується як надзвичайно складна та небезпечна, тому що в умовах найширших контактів з країнами ближнього і далекого зарубіжжя, великої протяжності сухопутних кордонів зросла небезпека занесення практично всіх інфекцій, в т. ч. особливо небезпечних, і ризик виникнення катастрофічних ситуацій залишається високим.
В даний час відзначається надходження до Росії імпортних препаратів, що загострює проблему створення вітчизняної конкурентоспроможності світового ринку біопродукції. У зв'язку з цим, потрібні заходи щодо захисту вітчизняних виробників, так як наповнення внутрішнього ринку імпортними ветеринарними препаратами може призвести до розвалу Російської агробіологічної промисловості, до великих валютним витратам на їх придбання і до неможливості оперативного управління боротьбою з небезпечними хворобами тварин у масштабі країни.
США і найбільш розвинені країни витрачають на розвиток біотехнології до 300 млрд. доларів, проти 7 млрд. у Росії.
Для повного забезпечення агропромислового комплексу Росії високоефективними засобами профілактики, діагностики та лікування хвороб тварин з метою забезпечення стійкого ветеринарного благополуччя в тваринництві та отримання продукції високої якості необхідно передбачити комплекс заходів, які включають:
- Науково-дослідні розробки нової біологічної продукції і техніки, сучасних ресурсозберігаючих і екологічно безпечних гнучких технологій, спрямованих на поліпшення якості та конурентоспособності продукції і підвищення ефективності виробництва;
- Технічне переозброєння галузі та реконструкцію діючих підприємств відповідно до міжнародних вимог;
- Поліпшення організації промислового виробництва та забезпечення його матеріально-технічними ресурсами;
- Розвиток технологічно суміжних виробництв та їх раціональне розміщення;
- Здійснення міжнародного науково-технічного співробітництва та організація сучасних виробництв із зарубіжними фірмами;
- Створення промислових виробництв, що відповідають міжнародним вимогам GMP з випуску конкурентоспроможної на внутрішньому і зовнішніх ринках біопродукції;
- Диверсифікацію продукції за рахунок організації виробництва біологічних препаратів для медицини, рослинництва та інших галузей народного господарства.
Сучасні біотехнологічні виробництва являють собою складний комплекс взаємопов'язаних біохімічних і фізико-хімічних процесів. Для оптимальної організації такого виробництва необхідно дослідження цих процесів на клітинному, популяційному, біоценотичному та апаратурно-технологічному рівнях функціонування. Це вимагає розробки спеціальних методів і прийомів вирішення наукових і технічних завдань, що виникають у зв'язку з проблемами оптимізації та управління в галузі живих систем.
Досягнення в області розвитку клітинних культур в першу чергу пов'язані зі створенням широкого кола культурально-тканинних противірусних вакцин. Новий потужний стимул культурально-тканинні методи отримали в результаті розробки гібридомної ДНК-рекомбінантної технології, за допомогою яких можна отримати широкий спектр біопрепаратів і поліпшити виробництво багатьох традиційних біологічно активних речовин. Розвиток нових моделей молекулярно-біологічних методів і впровадження їх у практику буде здійснюватися на тлі успіхів у розробці технологічного устаткування і технічних засобів контролю та управління. За допомогою селекціонованих, стимульованих, модіфіціроанних і рекомбінантного клітинних систем здійснюється лабораторне і промислове виробництво різних біопрепаратів. Особливо необхідно відзначити досягнення в гібридомної технології, на базі якої вдалося здійснити виробництво найширшого спектру лікувальних і діагностичних моноклональних антитіл. Моноклональні антитіла знаходять все більш широке застосування для лікувальних цілей і використовуються для очищення іммуноактівних препаратів.
В даний час широке застосування знаходять сучасні методи аналізу з використанням ІФА і ПЛР.
Швидше за все успіхи розвитку біотехнології в XXI столітті дадуть результати в медицині, ветеринарії, хімічної і хіміко-фармацевтичної промисловості та сільському господарстві.
У сучасних умовах економічних відносин з пріоритетом споживача вітчизняна біологічна промисловість повинна бути готова значно підвищити оперативність і гнучкість виробництва біопрепаратів, швидко розширювати і змінювати свій асортимент, освоювати високоефективні і принципово нові технологічні процеси.
Найбільш раціональним є шлях створення гнучких технологічних ліній з використанням обладнання на основі блочно-модульних конструкцій, що дозволяють здійснювати багатопрофільні виробництва в умовах швидко і часто змінюються програм. Включення в технологічні лінії сучасного спеціалізованого устаткування, систем механізації та автоматизації дозволить освоювати нові процеси і промислові біотехнології.
Одна зі складових біотехнології - біотехнологічна кібернетика - вивчає життя з точки зору самоорганізації біосистем, аналізу інформаційних процесів і процесів управління з використанням методів теорії інформації, математичної логіки, теорії кінцевих і нескінченних автоматів, теорії регулювання і управління, варіаційної статистики і теорії ймовірності.
Все вищевикладене дозволяє сподіватися, що розвиток біотехнології в XXI столітті надасть вирішальний вплив на всі види діяльності людини.